用于生长高纯半绝缘碳化硅晶体的坩埚制造技术

本发明专利技术是关于一种用于生长高纯半绝缘碳化硅晶体的坩埚，该坩埚的坩埚体的侧壁采用低密度的石墨材料制成，使得坩埚和碳化硅生长组分源料吸附的杂质元素氮，随着生长腔内温度的升高，氮杂质逐渐解吸附，在坩埚内部形成较高的氮气分压，进而与坩埚外部环境形成一定浓度差，氮杂质很容易通过低密度的坩埚体侧壁扩散出去。进一步的，该坩埚体侧壁中还设计有夹层腔，夹层腔中放置的粉料可以在夹层腔中提供生长碳化硅晶体用的生长组分蒸汽压，并且夹层腔中的生长组分蒸汽压等于或者略大于生长腔内的生长组分蒸汽压,避免了生长腔中生长组分蒸汽压直接从低密度石墨材料的侧壁扩散至生长腔外部，进而有效促进低杂质含量的高纯半绝缘碳化硅晶体的生长。

Crucible for growing high-purity semi insulating silicon carbide crystal

The present invention relates to a crucible for the growth of high-quality semi insulating silicon carbide crystal, the side wall of the crucible crucible made of graphite material with low density, the crucible and silicon carbide growth group divided impurity source material the adsorption of nitrogen, with the increase in growth chamber temperature, nitrogen impurities gradually desorbed, the formation of high the nitrogen partial pressure in the internal crucible, crucible and external environment to form a certain concentration, nitrogen impurities easily through the crucible body side wall of low density spread out. Further, the crucible body side wall is also provided with an interlayer cavity, the powder placed in the interlayer cavity can provide the group with the growth of SiC crystal growth in the interlayer cavity in the steam pressure, and the growth of group in the interlayer cavity vapor pressure is equal to or slightly greater than the growth of the growth chamber to avoid the vapor pressure. The growth in the growth chamber component vapor pressure directly from the side wall of the low density of the graphite material spread to the outside of the cavity and can effectively promote the growth, low content of impurities in high purity semi insulating SiC crystal growth.

【技术实现步骤摘要】
用于生长高纯半绝缘碳化硅晶体的坩埚
本专利技术涉及碳化硅晶体制备
，尤其涉及一种用于生长高纯半绝缘碳化硅晶体的坩埚。
技术介绍
碳化硅(SiC)作为继Si、GaAs之后发展起来的第三代宽禁带半导体材料，具有禁带宽度大、临界击穿电场强度高、热导率高、化学稳定性好等优良的物理化学特性。基于上述优良的物理化学特性，碳化硅材料是制造高性能电力电子器件、固体微波器件和固体传感器等新型器件以及耐高温集成电路的优选衬底材料，特别是固体微波器件应用领域，为了克服衬底材料有关的寄生电容引起的信号损失，必须采用绝缘或者半绝缘碳化硅材料。碳化硅半绝缘特性的实现机理是在碳化硅带隙内引入深能级，利用深能级补偿非故意掺杂形成浅施主和浅受主浓度之差值的方式，将衬底费米能级保持在禁带中央附近，提高碳化硅晶体的电阻率。目前，在碳化硅带隙内引入深能级的方法主要有两种：一种是加入过渡金属掺杂剂，特别是钒、钛，来形成深能级补偿浅能级杂质；另一种是通过形成本征的深能级点缺陷补偿浅能级杂质。然而，由于钒杂质较大的俘获截面会在微波器件中引入有害的载流子陷阱，导致器件出现电流崩塌、不同工作频率下的漏电流离散和降低输出功率等问本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于生长高纯半绝缘碳化硅晶体的坩埚，其特征在于，包括坩埚体(12)，其中：所述坩埚体(12)包括底壁、以及从所述底壁延伸出的侧壁，由所述底壁和所述侧壁围成用于放置碳化硅多晶粉料的内腔室(14)，所述侧壁包括低密度石墨材料侧壁；所述侧壁中设有用于放置生长组分源的夹层腔(13)；所述生长组分源，用于在所述夹层腔(13)中提供生长碳化硅晶体用的生长组分蒸汽压；所述夹层腔(13)中的生长组分蒸汽压大于或等于所述内腔室(14)中的生长组分蒸汽压。

【技术特征摘要】
1.一种用于生长高纯半绝缘碳化硅晶体的坩埚，其特征在于，包括坩埚体(12)，其中：所述坩埚体(12)包括底壁、以及从所述底壁延伸出的侧壁，由所述底壁和所述侧壁围成用于放置碳化硅多晶粉料的内腔室(14)，所述侧壁包括低密度石墨材料侧壁；所述侧壁中设有用于放置生长组分源的夹层腔(13)；所述生长组分源，用于在所述夹层腔(13)中提供生长碳化硅晶体用的生长组分蒸汽压；所述夹层腔(13)中的生长组分蒸汽压大于或等于所述内腔室(14)中的生长组分蒸汽压。2.根据权利要求1所述的坩埚，其特征在于，所述低密度石墨材料的密度为1.5～1.8g/cm3。3.根据权利要求1所述的坩埚，其特征在于，所述夹层腔(13)中生长组分蒸汽压为所述内腔室(14)中的生长组分蒸汽压的1～1.5倍。4.根据权利要求1所述的坩埚，其特征在于，所述夹层腔(13)包括至少两层子夹层腔，所述至少两层子夹层...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨祥龙，徐现刚，胡小波，陈秀芳，彭燕，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：山东,37